医药学院在Nature系列杂志发表重要研究成果

发布者:蒋昊发布时间:2018-05-15浏览次数:204


20171114日,国际著名学术期刊Nature Communications发表了题为O-GlcNAcylation of SIRT1 enhances its deacetylase activity and promotes cytoprotection under stress(《在应激条件下O-GlcNAc修饰促进SIRT1的脱乙酰化酶活性和细胞保护作用》)的最新研究成果。该成果由糖生物学实验室独立完成,韩翠芳博士、单慧博士和顾玉超副教授是该论文的共同第一作者,顾玉超副教授和于文功教授是共同通讯作者。

衰老和死亡是正常的生命过程,如何延缓这一过程是人类共同关心的问题。近年来的研究发现,衰老过程是由基因参与控制的,而SIRT1是目前最受关注的长寿相关基因之一。SIRT1是一个脱乙酰化酶,它能通过对一系列底物蛋白的脱乙酰化抵抗压力和修复基因突变,从而起到细胞保护作用。此外,SIRT1也是介导节食(或卡路里限制)延年益寿作用的关键分子。然而,SIRT1在这些过程中发挥作用的分子机制还有待阐明。

 O-GlcNAc糖基化修饰是一种细胞内普遍存在、动态可逆的蛋白质翻译后修饰现象。O-GlcNAc可以通过影响蛋白稳定性、细胞定位和酶活性等调节蛋白质功能并在生理和病理过中发挥重要作用。该研究成果首次发现了SIRT1蛋白具有O-GlcNAc修饰,且549位丝氨酸是O-GlcNAc糖基化修饰的位点。SIRT1O-GlcNAc修饰能增加其与底物蛋白的亲和力并促进SIRT1的脱乙酰化酶活性。研究表明,在应激(氧化应激、代谢应激和基因毒等)条件下,细胞内SIRT1O-GlcNAc修饰显著增加,并促进其对p53FOXO3等靶蛋白的脱乙酰化从而发挥细胞保护作用。另外,卡路里限制可通过O-GlcNAc修饰激活SIRT1而起到细胞保护作用,这很可能是SIRT1介导节食延年益寿作用的分子机制之一。该研究发现了SIRT1活性调控的新机制,首次证明了O-GlcNAc修饰是SIRT1抵抗应激的分子开关,表明O-GlcNAc修饰可能成为抗衰老和老年性疾病的新靶点,为抗老年性疾病药物和长寿药物的研究开辟了新途径,具有重要的理论意义和应用前景。

于文功教授和顾玉超副教授长期从事糖生物学研究,曾在国际上首次发现O-GlcNAc糖基化修饰促进肿瘤发生和转移并阐明了其分子机制(Cancer Res, 201070p6344-6351BBA-Molecular Basis of Disease, 2011, 1812p514-9)。经过多年的积累,该团队已经建立了系统的O-GlcNAc糖基化修饰研究技术体系,目前正在进行O-GlcNAc修饰对肿瘤和糖尿病等重大疾病发生过程中关键蛋白的调控作用和机制研究,以期阐明相关疾病发生的机制并发现新的治疗靶点。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-017-01654-6

该研究成果由糖生物学实验室独立完成,博士研究生韩翠芳、单慧和顾玉超副教授是该论文的共同第一作者,顾玉超副教授和于文功教授是共同通讯作者。该研究由NSFC-山东省海洋科学研究中心联合基金项目(No. U1606403)、青岛海洋科学与技术国家实验室鳌山科技创新计划项目(No. 2015ASKJ02)、国家自然科学基金面上项目(No. 81272264)等资助。